汽车座椅自动控制系统结构及工作原理

座椅的自动控制电路如图12-5所示。其动作方式有座椅前后滑动调节、座椅前部的上下调节、座椅后部的上下调节、靠背的倾斜调节、头枕的上下调节及腰垫的前后调节等。其中腰垫的前后调节是通过腰垫开关和腰垫电动机直接控制的，并无存储功能。驾驶人通过操纵电动座椅开关可以控制其余的五种调整。当座椅位置调好后，按下储存和复位开关，电控装置就把各位置传感器的信号储存起来，以备下次恢复座椅位置时再用。当下次使用时，只要一按位置储存和复位开关，座位ECU便驱动座椅电动机，将座椅调整到原来位置。控制系统中各装置的功能如表12-1所示。

图12-4 座椅加热系统控制电路

图12-5 自动座椅控制电路图

表12-1 自动座椅控制装置

自动座椅ECU通过A、B、C三个插接器与外部相连，如图12-6所示，每个端子的名称如表12-2所示。

图12-6 自动座椅ECU插接器

表 12-2

图12-7所示为具有八种功能的自动（调节）座椅，图12-8所示为一种多功能自动座椅的调节机构。

图12-7 八种功能的自动座椅

1—前后调节 2—靠背倾斜调节 3—上下调节 4—头枕前后调节 5—座椅前部调节 6—侧背支撑调节 7—腰椎支撑调节 8—头枕上下调节

图12-8 多功能自动座椅调节机构

1—连接板 2—固定托架 3—升降啮合螺母 4—升降起重螺母 5—水平移动器 6—驱动器齿轮 7—齿条(www.xing528.com)

自动座椅电子控制系统电路原理图如图12-9所示，它由座椅位置传感器、电子控制器ECU和执行机构的驱动电动机三部分组成。传感器包括位置传感器、后视镜位置传感器、安全带扣环传感器以及转向盘倾斜传感器等；ECU包括输入接口、电脑CPU和输出处理电路等；执行机构主要包括执行座椅调整、后视镜调整、安全带扣环以及转向盘倾斜调整等微电动机，而且这些电动机均可灵活地进行正、反转，以执行各种装置的调整功能。另外，该系统还备有手动开关，当手动操作开关时，各驱动电动机电路也可接通，输出转矩而进行各种调整。

图12-9 自动座椅电子控制系统电路原理图

1.座椅位置传感器

要实现座椅位置的记忆与恢复，则必须有座椅位置传感器。它主要有两种形式，一种是滑动电位器式，如图12-10所示。另一种是霍尔式，如图12-11所示。滑动电位器式位置传感器主要由座椅电动机驱动的齿轮、电阻丝以及在其上滑动的滑块组成。它的工作原理是，当电动机驱动座椅的同时，也驱动齿轮2带动螺杆，驱动滑块1在电阻丝3上滑动，从而将座椅位置信号转变成电压信号输入给ECU。

霍尔式位置传感器主要由永久磁铁、霍尔集成电路等组成。永久磁铁安装在由电动机驱动的转轴上，由于转轴的旋转而引起通过霍尔元件磁通量的变化，从而霍尔元件产生霍尔电压，再经霍尔集成电路进行放大并处理，然后取出旋转的脉冲信号输入ECU。

2.自动座椅位置记忆与复位的工作原理

图12-12所示为自动座椅位置的记忆与复位控制流程图。

图12-10 滑动电位器式自动座椅位置传感器结构图

1—滑块 2—齿轮（电动机驱动） 3—电阻丝

图12-11 霍尔式自动座椅位置传感器结构图

图12-12 自动座椅位置记忆与复位控制流程图

如果座椅滑板的滑动量约为240mm，则位置传感器的霍尔集成电路对应于约0.6mm滑动量时，输出1个脉冲。利用存储与复位开关进行存储操作，若座椅位置调整好后，按下此开关，ECU内存的脉冲计数器便调为零，以此存储座椅状态，并作为座椅和传感器位置信号计数的基准，即座椅位置在此前，脉冲数大于0，在此后，脉冲数小于0。随后若未采用复位功能自动调节，而是从手动开关输入，电动机正转或反转，座椅在此基准位置上向前或向后移动，ECU对位置传感器输出的脉冲进行计数。对于输出脉冲，当给电动机提供正转信号时脉冲加法计数，座椅前移，而反转时脉冲做减法计数，座椅后移。这样，就可以获知当前传感器滑动的位置和调整时座椅的相对位置，但只要不按下存储与复位开关，ECU便将此位置脉冲数进行存储（若按下，调置为零。若下次仍是手动开关输入，ECU便将内存的脉冲数进行加减计数运算，随后存储一个新的脉冲数作为当前内存）。

利用存储器与复位开关进行重复操作时，若ECU内存的脉冲数大于0，则当前位置位于存储位置的前侧，所以电动机反转，座椅向后方移动，这一动作一直持续到ECU计数脉冲数为零时，即一直到达存储位置为止；若ECU内存的脉冲数小于0，则座椅向前侧移动，直到ECU计数脉冲数为零，到达存储位置为止。

位置传感器采用电位计方式时，输出模拟电压，利用模/数转换器，进行数据变换处理。利用电位计可以检测实际移动的位置，所以，该计数器的比较电路与前述不同，但其控制流程相同。